Способ получения 2, 2, 4, 5, 5-пентаметил-3-формил-3-пирролина

(31) 23080 А/79 (33) Италия С 07 0 207/22 ГосударствеииыЯ комитет СССР по делам изобретениЯ и открмтиЯ(72) Авторы изобретения ностранная Фирма(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2,4,5,5-ПЕНТАМЕТИЛ -3-ФОРМИЛ-ПИРРОЛИНА з аваемой се ной к етприПо Изобретенспособу полуметил-ФормиРый может настве промежуполучения анпрепарата.Известно, что несопряженные ацетиленовые и диацетиленовые соединения, взаимодействуя с водой в присутствии окиси ртути в кислой среде, дают соответствующие карбонильные сбединения, так как альдегиды и кетоны 1.Использование известной реакции в дайном случае приводит к неожиданным результатам, а именно ди-трет-прфаргиламины не присоединяют двух молекул воды с образованием соответствующих дикетонов, как можно было бы ожидать, а вместо этого подвергаются реакции циклизации с присоединением лишь одной молекулы во,ды и образованием пентаалкилформил- . пирролина.Как установлено, реакция протекапри низких РН, предпочтительноРН равном или меньшем, чем 3.этой причине удобно работать в ие относится к новому чения 2,2,4,5,5-пентал-пирролина, котойти применение в каче- точного продукта для ти-ультрафиолетового кислой среде, со д р ислотой.Также было установлено, что кислота имеет собственное каталитическое действие, которое при низких концентрациях аналогично действию катализатора, если таковой используется.Катализатор представляет собой О окись РтутиНаилучшими условиями для реакциигидратации/циклизации в присутствиикатализатора являются условия, создаваемые серной кислотой концентрации 1545-50 от всего раствора, и содержанием окиси ртути около 5-10 по весуот пропаргиламина, подлежащего превращению, что соответствует 0,3-0,6от всего раствора, при проведенииреакции в сравнительно мягких темпе-.ратурных условиях (100-115 ф С).Еслине испольэовать катализатор, предпочтительные условия определяются кон.цеитрацией серной кислоты (60-80)в общем растворе, при этом используются несколько более высокие температуры, предпочтительно между 120и 130 С,Реакционные условия описаны нижев сравнении с опытами, проводимымибез катализатора и с недостатком серной кислоты.Для того, чтобы доказать структуру получаемого продукта и для того, чтобы варьировать его дальнейшую реакционную способность, а следова тельно, и применимость, его гидрировали в две последовательные стадии с целью получения продукта, содержащего гидроксильную функциональную группу, которая может взаимодействовать далее и вести себя в качестве основы получения дальнейших продуктов.П р и м е р 1. 200 мл 96Н 50+, 200 мл НО, 3 г Нцо и ЗО г 15ди-трет-пропаргиламина ФормулыН С (СНз) С СН Зд. при комнатной температуре поместили в четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и капель-, ной воронкой.После смешения реакционную смесь нагрели до 110 С и продолжали перемешивание в течение 3 ч при этой тем пературе. Затем к смеси добавили активированный уголь, после чего смесь охладили, вылив на лед, и отфильтровали. Фильтрат подщелочили 40-ным раствором ИаОН н затем три .30 раза экстрагировали эфиром.Эфирные экстракты объединили, высушили над Мд 504 и упарили. Получили реакционный продукт в виде сырого твердого осадка, который очистили 35 кристаллизацией из петролейного эфира (фракция 40-60 С)Очищенный продукт представлял собой желтое вещество с т.пл.69-70 С; которое по данным ИК-, ЯМР- и масс спектров идентифицировали как 2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-З-пирроли н.П р .и м е р 2. 220 мл 98-ной серной кислоты, 140 мл воды и 50 г 45 ди-трет-пропаргиламина, как и в примере 1, поместили при комнатной температуре в четырехгорлую колбу, такую же, как и в примере 1 (конечйая концентрация серной кислоты составляла 60). 50После смешения реакционную смесь кипятили с обратным холодильником при 25-130 С в течение полутора часов, за кинетикой реакции в течение этого времени следили с помощью газового хроматографа.Затем реакционную смесь охладили, вылив на лед, подщелочили и три -раза экстрагировали эфиром, Объединенные эфирные экстракты высушили над суль-. 60 фатом магния и упарили.Твердый остаток перекристаллизовали из петролейного эфира (фракция 40-60 С) и получили кристаллическое твердое вещество с выходом 40-60,65 которое по данным ИК-, ЯМР-, массспектроскопии представляло собой2,2,4,5,5-лентаметил-З-формил-З-пирролин.П р и м е р 3. 200 мл 96-нойНЯО 4, 200 мл НО и 30 г ди-трет-пропаргиламина при комнатной температуре поместили в четырехгорлую колбу,такую же, как в примере 1Реакционную смесь нагревали при 110 С втечение 3 ч и затем обрабатывали,как и в примере 1.Продукт, выделенный после удаления экстрагирующего растворителя, состоял на 90 .из ди-трет-пропаргиламина и на 10 из 2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-З-пирролина,П р и м е р 4. 125 мл 96-нойН 5 О 4, 3 г НдО, 275 мл Н.рО и 30 гдй-трет-пропаргиламина при комнатнойтемпературе поместили в четырехгор-лую колбу, снабженную термометром,капельной воронкой, обратным холодильником и мешалкой.В течение 4 ч в реакционной смеси поддерживали температуру 110 С,а затем обрабатывали, как и в предыдущих примерах.Продукт, выделенный после удаления растворителя экстракцик, состоялчастично из исходного вещества и изоколо 40 2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-З-пирролина,П р и м е р 5. Получение 2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-пирролидина,20 г пирролина, полученного, какописано в примере 1, поместили в автоклав вместе с 50 мл СНЗ ОН и 2 гРй/С, Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре при давлении водорода в 5 кг/см.Когда более не наблюдалось поглощения водорода реакционной смесью,катализатор отфильтровали и указанный продукт выделили отгонкой.2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-пирролидин получали в виде бесцветной жидкости с т.кип.90-91 С(1 мм рт.ст.).П. р и м е р 6. Получение 2,2,4,5,5-пентаметил-З-метил-пирролидина.20 г 2,2,4,5,5-пентаметил-З-Формил-пирролина, полученного, как указано в примере 4, растворили в 40 млСНЗОН и поместили в колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой.Затем к этому раствору через капельную воронку медленно добавили раствор состоящий из 50 мл НО, 10ИаОН и 2 г ИаВН 4 . Реакционная смесьнаходилась при комнатной температуре в течение 3 ч, после чего избытокЙаВЙ 4 разложили разбавленной солянойкислотой, смесь опять подщелочилиИаОН и экстрагировали эфиром.Органический слой высушили и упарили. При этом был выделен указанный продукт с выхьдом 90.955858 Формула изобретения Составитель И.БочароваРедактор Н.Безродная ТехредМ.Гергель Корректор Е.Рошко Заказ 6496/78. Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 После перекристаллизации из петролейного эфира получили белое твердое вещество с т.пл. 90-91 ОС, его структура доказана ИК-, ЯМР- и масс- спектральным анализом.П р и м е р 7. 210 мл 96-ной 5 НЯО 4,Й 1,8, 140 мл Н О и 50 г дй-трет-пропаргиламина поместили при комнатной температуре в однолитровую колбу.После смешения реакционную смесь 1 О нагревали до 125-130 С в течение полутора часов, при этом за кинетикой реакции следили с помощью газового хроматографа, Затем реакционную смесь охладили, вылив на лед, подщелочили 15 и три раза экстрагировали эфиром.Объединенные эфирные экстракты высушили и упарили.Оставшееся твердое вещество дважды перекристаллизовали из нетролейного эфира (Фракция 40-60 С), при этом получилось белое кристалличесо кое твердое вещество с т.пл.69-71 С, которое по данным ИК-, ЯМР-, массспектров представляло собой 2,2,4,5,5- 25 -пентаметил-З-формил-З-пирролин.П р и м е р 8,Получение 2,2,4,5,5- пентаметил-З-формил-З-пирролина.130 г ди-трет-пропаргиламина при перемешиваиии добавили к раствору 200 мл 97-ной Н 504, Й 1,84 и 60 мл НО Н 04. концентрация 83), охлажденйому до температуры -5 ф С. После смешения температуру реакционной массы быстро подняли до 130-135 С.После приблизительно одного часа реакционную смесь охладили, вылив на 400 г толченого льда, и подщелочили 40-ным раствором НаОН, причем температуру поддерживали ниже комнатной. Органический продукт экстра гировали тремя порциями по 70 .мл толуола, органические экстракты объединили и концентрировали, удаляя около 100 мл растворителя в вакууме.Остаток охлаждали (0-5 С) и указанный продукт выделяли в виде кристаллического твердого вещества.Этим способом получили 90 г указанного продукта, что соответствует молярному выходу около 61 в расчете на исходное вещество.Концентрация НБО 4 может изменяться от 75 до 85. Выход может варьироваться от 50 до 75. 1Способ получения 2,2,4,5,5-пентаметил-З-формил-З-пйрролина,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ди-трет-пропаргиламин подвергают нагреванию с водой при 100-135 С вприсутствии серной. кислоты, взятойв концентрации 4565 от всего раствора,2. Способ по п,1, о т л и ч а -ю щ и й с я ,тем, что его осуществляют в присутствии окиси ртути.3. Способ по п.2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, реакцию проводят при 100-115 С, при концентрации серной кислоты 45-50 от всегораствора и содержании окиси ртути0,3-0,6 от всего раствора.4, Способ по п.1, о т л ич а ющ и. й с я тем, что реакцию проводятпри 120-135 С при концентрации сернойкислоты 60-65 по отношению ко всемураствору. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бюлер К.и Пирсон Д. Органические синтезы. М., "Мир", 1973, ч.2,с.66,142.